Практика показывает, что чаще всего усиление конструкций требуется для объектов после длительной эксплуатации [1, 2, 3]. При обследовании указанных объектов выясняется, что основные несущие конструкции, элементы ограждения и покрытия требуют полной замены либо усиления. А в условиях расширения производства, когда необходимо установить новое технологическое оборудование, приходится демонтировать часть несущих элементов и перераспределять нагрузку на существующие конструкции и учитывать увеличение нагрузок на фундаменты. Процесс реконструкции осложняется стесненными условиями [4, 5, 6]. Изменение конструктивной схемы здания и перераспределение нагрузок влечет за собой необходимость усиления фундаментов.

Подобные задачи были решены авторами при обследовании цеха. Ставилась задача демонтировать рядовую железобетонную колонну в составе монолитной Т-образной рамы одноэтажного производственного цеха со смешанной конструктивной схемой. Несущая железобетонная монолитная Т-образная рама среднего ряда консолями опирается на наружные кирпичные стены.

Было предложено подвести две стальные балки из двутавра пролетом 6,6 м под верх монолитной рамы на отм. +5,250 м в направлении их шага таким образом, чтобы ригели рамы опирались на полки двутавров. Балки усиления опираются по концам на стальные сквозного сечения колонны, которые между собой объединяются раскосами из уголков. Таким образом, одна пара стальных колонн усиления обхватывает существующую железобетонную колонну, вторая пара расположена на небольшом удалении от оси монолитной рамы по оси среднего ряда железобетонных колонн внутрь пролета усиляющих балок. Неосевая установка второй пары стальных колонн объясняется занятостью этого места технологическим оборудованием. В итоге одна пара стальных колонн усиления опирается на существующий столбчатый фундамент. Опирание осуществляется через монолитный железобетонный ростверк, устраиваемый на верхнем обрезе столбчатого фундамента и объединенный с последним самоанкерующимися болтами. Ростверк имеет уступы (консоли) с двух сторон от оси ряда монолитных рам. Снятие дополнительной нагрузки на существующий фундамент, передаваемой через указанные консоли ростверка, осуществляется устройством составных свай из трубобетонных элементов под каждую колонну усиления. Составные сваи вдавливаются в грунт домкратом, упором для которого являются консоли ростверка. Свая вдавливается до величины контролируемого усилия, превышающего на 20 % расчетную нагрузку (рис. 1).

Рис.1. Схема усиления столбчатого фундамента: 1 – существующая железобетонная колонна; 2 – стальная обойма усиления; 3 – монолитный ростверк; 4 – арматурные анкера ростверка; 5 – составные сваи; 6 – существующий столбчатый фундамент; 7 – монолитные оголовки свай; 8 – анкерные болты обойм усиления.

Таким образом, при вдавливании сваи полностью выбирается осадка нового фундамента, что позволяет включиться в работу надземным конструкциям усиления. При этом исключается дополнительная нагрузка на старый фундамент. Важнейшим фактором данного технического решения следует считать исключение отрывки грунта вблизи существующего фундамента. Последнее обеспечивает надежную работу конструкций исключая неравномерные осадки [7, 8, 9]. Под вторую пару стальных колонн усиления выполняется столбчатый фундамент с уширениями в верхней части, выполненными для возможности установки домкрата. После монтажа надземных конструкций усиления устраиваются сваи из трубобетонных элементов [10], тем самым включая в работу конструкции усиления.

В целом в этом решении просматриваются следующие преимущества:

1. выбирая осадки фундаментов вдавливанием свай из трубобетонных элементов, включаем в работу надземные конструкции усиления;
2. не допускаем перегрузки существующих фундаментов;
3. устройства таких фундаментов возможно в стесненных условиях действующего производства;
4. минимизируются земляные работы;
5. контролируется усилие на сваи, что обеспечивает надежную работу фундаментов.

1. Глухов В.С., Хрянина О.В. УСИЛЕНИЕ ФУНДАМЕНТОВ ПРИ КРЕНЕ СООРУЖЕНИЯ НА ПРИМЕРЕ ДЫМОВОЙ ТРУБЫ. Современный научный вестник. 2013. Т. 3. № 1. С. 69-72.
2. Чичкин А.Ф., Хрянина О.В. РЕКОНСТРУКЦИЯ СООРУЖЕНИЯ ПОСРЕДСТВОМ ПЕРЕПЛАНИРОВКИ И НАДСТРОЙКИ. Моделирование и механика конструкций. 2016. № 3. С. 18.
3. Золотов С.Н., Кошкина Н.В., Хрянина О.В. ПРОБЛЕМЫ РЕКОНСТРУКЦИИ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОМПЛЕКСОВ. Современные научные исследования и инновации. 2015. № 3-2 (47). С. 13-15.
4. Хрянина О.В., Белый А.А. РАЦИОНАЛЬНЫЙ ВАРИАНТ ФУНДАМЕНТОВ ЗДАНИЯ В СЛОЖНЫХ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ Г. ПЕНЗЫ. Современные научные исследования и инновации. 2015. № 3-2 (47). С. 36-41.
5. Глухов В.С., Хрянина О.В., Глухова М.В. СВАЙНО-ПЛИТНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ НА КОМБИНИРОВАННОМ ОСНОВАНИИ. Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Строительство и архитектура. 2014. № 2. С. 229-237.
6. Глухов В.С., Галова Ю.С., Галов А.С. МОНИТОРИНГ ОСАДОК ЗДАНИЙ НА КОМБИНИРОВАННОМ ОСНОВАНИИ. В сборнике: Актуальные проблемы современного фундаментостроения с учетом энергосберегающих технологий: материалы V Всероссийской научно-практической конференции Пенза: Изд-во ПГУАС, 2014. С. 20-22.
7. Крутов В.И., Когай В.К., Глухов В.С. УЧЕТ УПЛОТНЕНИЯ ГРУНТОВ ПРИ РАСЧЕТЕ СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ. В сборнике: Геотехнические проблемы мегаполисов Труды международной конференции по геотехнике “Развитие городов и геотехническое строительство”. Международное общество по механике грунтов и геотехническому строительству, Научно-исследовательский, проектно-изыскательский и конструкторско-технологический институт оснований и подземных сооружений имени Н.М. Герсеванова, НПО “Геореконструкция-Фундаментпроект”. 2010. С. 1385-1388.
8. Глухова М.В., Глухов В.С., Хрянина О.В. ВЗАИМОВЛИЯНИЕ ПЛИТНОГО РОСТВЕРКА И СВАЙ НА ОСАДКУ ЗДАНИЯ. Современные научные исследования и инновации. 2015. № 3-2 (47). С. 58-62.
9. Глухов В.С., Глухова М.В., Исаева Т.А. ВЫРАВНИВАНИЕ ОСАДОК СВАЙ С УЧЕТОМ ВЗАИМОВЛИЯНИЯ. В сборнике: Актуальные проблемы современного фундаментостроения с учетом энергосберергающих технологий: материалы IV Международной научно-практической конференции Пенза: Изд-во ПГУАС, 2014. С. 32-37.
10. Глухов В.С., Галова Ю.С., Дубова И.В. ВДАВЛИВАНИЕ СВАЙ С НАГОЛОВНИКОМ. В сборнике: Актуальные проблемы современного фундаментостроения с учетом энергосберергающих технологий: материалы IV Международной научно-практической конференции Пенза: Изд-во ПГУАС, 2014. С. 29-32.

Все статьи автора «Хрянина Ольга Викторовна»